立井液壓挖掘機(jī)畢業(yè)論文.doc

立井液壓挖掘機(jī)畢業(yè)論文摘要將液壓挖掘機(jī)引入凍結(jié)法立井施工領(lǐng)域，可以加快施工速度、降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，具有廣闊的應(yīng)用前景。本文采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法對立井施工新型液壓挖掘機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，以期能研制出滿足市場需求、高性能的產(chǎn)品，提高立井井筒凍結(jié)表土段掘進(jìn)的機(jī)械化程度。本文首先進(jìn)行方案論證，決定采用電力驅(qū)動(dòng)，從根本上消除了柴油機(jī)廢氣的危害；以日本小松PC50UU-小型柴油驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)作為研制的母機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，明確了本文的研究重點(diǎn)為工作裝置優(yōu)化和液壓系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)兩方面。通過對立井施工新型液壓挖掘機(jī)反鏟裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，得到了動(dòng)臂、斗桿、鏟斗及其連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程和幾種典型工況下的挖掘力計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上本文根據(jù)立井施工新型液壓挖掘機(jī)反鏟工作裝置的工作特點(diǎn)和性能要求，將確定工作裝置各鉸點(diǎn)的幾何參數(shù)作為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量，用反鏟工作裝置的挖掘能力作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，對反鏟工作裝置實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用博世力士樂的LUDV技術(shù)，本文重新設(shè)計(jì)了立井施工新型液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)。本文進(jìn)一步建立了挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)、泵、閥、缸和馬達(dá)的數(shù)學(xué)模型，研究工作機(jī)構(gòu)與其液壓回路數(shù)學(xué)模型之間的耦合，然后利用AMESim仿真軟件對新型挖掘機(jī)定點(diǎn)挖掘過程中工作裝置的液壓系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行綜合仿真，運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真結(jié)果表明工作裝置能很好的實(shí)現(xiàn)挖掘范圍要求，機(jī)構(gòu)無干涉；力學(xué)仿真結(jié)果表明液壓系統(tǒng)穩(wěn)定，整個(gè)工作過程中挖掘力很好的逼近其挖掘阻力曲線要求，挖掘性能優(yōu)異。最后進(jìn)行了樣機(jī)試制和工業(yè)性試驗(yàn)，實(shí)踐檢驗(yàn)證明了立井施工新型液壓挖掘的設(shè)計(jì)是正確和可靠的，完全能滿足現(xiàn)場施工要求。關(guān)鍵詞：電動(dòng)液壓挖掘機(jī)立井施工工作裝置液壓系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與仿真目錄1緒論.11.1課題的提出.11.2液壓挖掘機(jī)概述.21.2.1液壓挖掘機(jī)主要組成.21.2.2液壓挖掘機(jī)工作循環(huán)過程.31.2.3電動(dòng)液壓挖掘機(jī).31.3液壓挖掘機(jī)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀.41.3.1國外發(fā)展與研究現(xiàn)狀.41.3.2國內(nèi)發(fā)展與研究現(xiàn)狀.71.4虛擬樣機(jī)技術(shù)在本課題中的應(yīng)用.71.5課題主要研究內(nèi)容.91.6本章小結(jié).92新型液壓挖掘機(jī)工作裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.112.1新型液壓挖掘機(jī)反鏟工作裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析.112.1.1動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)分析.112.1.2斗桿運(yùn)動(dòng)分析.122.1.3鏟斗運(yùn)動(dòng)分析.132.1.4斗齒尖運(yùn)動(dòng)分析.142.1.5特殊工作尺寸.152.2新型液壓挖掘機(jī)反鏟工作裝置受力分析.162.2.1挖掘阻力.162.2.2挖掘力的分析.182.3新型液壓挖掘機(jī)反鏟工作裝置優(yōu)化設(shè)計(jì).232.3.1設(shè)計(jì)變量的確定.242.3.2目標(biāo)函數(shù)的建立.242.3.3約束條件的確定.252.3.4優(yōu)化設(shè)計(jì)及結(jié)果分析.292.4本章小結(jié).313新型液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究.333.1新型液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)概述.333.1.1基本組成及其設(shè)計(jì)要求.333.1.2液壓系統(tǒng)形式分析選擇.343.1.3負(fù)荷敏感液壓系統(tǒng)技術(shù).373.2立井施工新型液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì).393.2.1多路閥液壓系統(tǒng).393.2.2液壓泵控制系統(tǒng).413.2.3各液壓作業(yè)元件子系統(tǒng).423.2.4多路閥先導(dǎo)操縱系統(tǒng).453.2.5系統(tǒng)其它功能閥.453.3元件選型.463.4本章小結(jié).464新型液壓挖掘機(jī)工作裝置仿真研究.494.1挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)建模仿真理論.494.1.1建模步驟和仿真基本方程.494.1.2液壓系統(tǒng)建模.514.1.3負(fù)荷傳感控制系統(tǒng)建模.564.1.4液壓系統(tǒng)模型與機(jī)械系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)集成.564.2工作裝置AMEsim仿真.584.2.1